EP0074679B1 - Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus einer warmfesten Legierung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus einer warmfesten Legierung Download PDF

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EP0074679B1
EP0074679B1 EP82201049A EP82201049A EP0074679B1 EP 0074679 B1 EP0074679 B1 EP 0074679B1 EP 82201049 A EP82201049 A EP 82201049A EP 82201049 A EP82201049 A EP 82201049A EP 0074679 B1 EP0074679 B1 EP 0074679B1
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EP
European Patent Office
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powder
annealing
coarse
process according
workpiece
Prior art date
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EP82201049A
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Günther Schröder
Robert Singer
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Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
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Publication date
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S29/00—Metal working
    • Y10S29/031—Pressing powder with other step

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a workpiece according to the preamble of claim 1.
  • Oxide dispersion-hardened alloys in particular those of the nickel-based type, are generally produced by powder metallurgical methods, the technology of mechanical alloying of the powder particles being widely used. In order to achieve the highest possible creep resistance at high temperatures, such alloys must have a coarse-grained structure in the ready-to-use workpiece.
  • the methods of mechanical alloying and the question of the associated further processing of the oxide dispersion-hardened materials are known (for example JP Morse and JS Benjamin, " Mechanical Alloying", “ New Trends in Materials Processing", pp. 165-199, in particular pp. 177-185 , American Society for Metals, seminar October 19/20, 1974).
  • the primary material obtained in a first compaction step has to be subjected to further shaping operations. Since both the material and the machining costs of such alloys are very high, this shaping can only be carried out economically by forming. At the end of all processes there is always a heat treatment which serves to convert the finished workpiece into the coarse-grained structure which is best suited for high-temperature operation.
  • the primary material was created.
  • the latter can be done, for example, by extrusion at high or low temperature or by hot isostatic pressing of the mechanically alloyed, encapsulated powder.
  • Mechanical alloying generally causes a state of maximum possible deformation, that is to say strain hardening driven to the saturation limit, which is more or less reduced in the subsequent thermomechanical deformation steps.
  • Practice shows that there is an optimal deformation state of the primary material for subsequent coarse grain formation (normal). If, on the other hand, the primary material has been deformed at a lower speed and higher temperature, it has too little energy for the subsequent recrystallization and the latter runs incompletely (mixture of non-recrystallized fine grain with little coarse grain) or does not occur completely.
  • the starting material is deformed at a higher speed and at a lower temperature, it has an excess of energy for later recrystallization, and this takes place completely, but leads to a relatively fine-grained structure due to the high number of crystallization nuclei. The latter cannot be converted into coarse grain by any additional heat treatment.
  • the invention is based on the object of specifying a production process for an oxide-dispersion-hardened, heat-resistant workpiece which, regardless of the type and number of process steps, leads in any case to a coarse-grained end product which can be used for operation.
  • FIG. 1 shows a schematic device for explaining the characteristic process step of powder rolling in an elevation section and in two plan sections.
  • the cylindrical whale combined into a pair and driven in opposite directions zen 1 leave a narrow roll gap into which the globular powder particles 6 enter via a feed hopper 2 and a feed element 3 provided with cylindrical bores 4.
  • the bores 4 have parallel longitudinal axes lying in one plane.
  • 5 represents an inductive heating of the supply member 3.
  • an inductive roller heating 11 is provided.
  • 7 is the discharge element for the flaky powder particles 9 after rolling.
  • the former For the purpose of receiving the powder particles 9, the former is provided with a narrow slot 8, the main plane of symmetry of which coincides in the upper part with that of the bores 4 in the feed element 3 and is perpendicular to the plane of symmetry spanned by the roller axes.
  • the discharge element 7 In the lower part, the discharge element 7 is bent such that it runs out at an acute angle to the conveyor belt 10.
  • the floor plan steps A and B are shown, which show the channel cross sections (bore 4 or slot 8) provided for the powder particles 6 and 9.
  • FIG. 2 schematically shows the process of filling the rolled powder into a mold at the beginning of this process step.
  • a counter-punch 13 is arranged to be freely movable vertically (see arrow pointing downward).
  • a vibration conveyor chute 14 which is freely movable in all directions and which transports the powder particles 9 to the desired locations within the mold 12. Vibration as well as longitudinal and transverse displacement drive of the slide 14 are indicated by crossed arrows.
  • Fig. 3 shows schematically the filling of the rolled powder into a mold in the advanced state of this process step.
  • 15 represents the directional, layered powder pack already deposited in the mold 12.
  • the remaining reference numerals correspond to those of FIG. 2.
  • the starting material was a mechanically alloyed powder mixture of the following composition:
  • the powder particles were flake-like, elongated in the rolling direction and had an average thickness h f of approximately 120 ⁇ .
  • the investigation showed that the average particle volume had roughly doubled due to the hot rolling process. It should also be pointed out that an increase in the original particle volume after rolling to a maximum of five times is permissible.
  • the rolled powder was then poured into a soft steel container and hermetically sealed.
  • the encapsulated powder was hot-isostatically pressed at 900 ° C. for 4 hours under a pressure of 135 M Pa.
  • the pressed workpiece was then subjected to heat treatment in the form of zone annealing.
  • the maximum local temperature was 1200 ° C., the temperature gradient directed parallel to the longitudinal axis of the rolled powder particles perpendicular to the direction of the advancing annealing zone and the speed of the progressive annealing zone 1.9 mm / min.
  • the result in the final product was a structure of coarse, elongated crystallites, with none of the axes being smaller than 100 ⁇ .
  • the starting material was identical to that of Example I. The same was true for the deformation conditions when the powder particles were rolled.
  • the milled powder was directed into a steel capsule by means of a device according to FIGS. 2 and 3. Care was taken to ensure that both the plane normals of the flaky powder particles came to be approximately parallel to each other, as did their lengthways axles below showed approximately parallel directions.
  • the powder particles were therefore oriented in two ways. It should be pointed out that a simple orientation, i.e. either parallel plane normals or parallel longitudinal axes alone have advantages over the disorderly filling of the powder.
  • the powder filled into a steel capsule was then subjected to the same thermomechanical and thermal treatments as in Example I: hot isostatic pressing and zone annealing.
  • the structure showed elongated crystallites, with none of the axes being smaller than 100 ⁇ .
  • the crystallites were significantly longer than in Example I, so that this type of coarse grain setting turned out to be particularly advantageous.
  • zone annealing could also be dispensed with and normal coarse grain annealing carried out. However, one will generally strive to produce as long a directed grain as possible so that the superposition of both effects of the longitudinal parallel rolled particles and zone annealing is desirable.
  • the powder particles can generally be filled into a ductile metal container, which does not necessarily have to be made of steel.
  • a ductile metal container which does not necessarily have to be made of steel.
  • copper and copper alloys or other ductile materials are also suitable.
  • the method is also generally applicable to the alloy type specified in the examples and related dispersion-hardened high-nickel austenitic superalloys.
  • Powder rolling can take place isothermally or quasi-isothermally with heated rolls, the roll temperature in the latter case being below the powder temperature.
  • the coarse grain annealing can preferably consist of a zone annealing, whereby an elongated, directed grain is produced.
  • the zone annealing is carried out in such a way that the temperature gradient either lies in a plane parallel to the main plane of the parallel layered, flaky powder particles or comes to lie parallel to the longitudinal axis of the coaxially oriented powder particles.
  • the workpiece can be subjected to one or more further deformation steps, provided that there are metallurgical and / or technical reasons for this.
  • Such further deformation steps can consist, for example, of forging, rolling, pressing, hammering or hot rolling.
  • the method according to the invention considerably expanded the structural and molding design options for the powder-metallurgical production of coarse-grained workpieces made from high-nickel dispersion alloys. It is consequently always possible to obtain a satisfactory coarse grain in the end product, largely independently of the geometry of the workpiece to be achieved and the type and number of deformation steps required or desired overall for shaping.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Oxyddispersionsgehärtete Legierungen, insbesondere solche des Nickelbasis-Typs werden allgemein nach pulvermetallurgischen Methoden hergestellt, wobei die Technologie des mechanischen Legierens der Pulverpartikel weitgehend zur Anwendung kommt. Um eine möglichst hohe Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen zu erzielen, müssen derartige Legierungen im gebrauchsfertigen Werkstück ein grobkörniges Gefüge aufweisen. Die Verfahren des mechanischen Legierens sowie die Frage der damit zusammenhängenden Weiterverarbeitung der oxyddispersionsgehärteten Werkstoffe sind bekannt (z.B. J. P. Morse und J.S. Benjamin, "Mechanical Alloying", "New Trends in Materials Processing", S. 165-199, insbesondere S. 177-185, American Society for Metals, Seminar 19./20. Oktober 1974). Um ein fertiges Werkstück zu erhalten, muss das nach bisherigen herkömmlichen Verfahren in einem ersten Verdichtungsschritt (Pulver-Kompaktierung) erhaltene Vormaterial weiteren Formgebungsoperationen unterworfen werden. Da sowohl die Materialals auch die Zerspannungskosten derartiger Legierungen sehr hoch sind, ist diese Formgebung nur durch Umformen wirtschaftlich durchführbar. Am Ende aller Verfahren steht immer eine Wärmebehandlung, welche dazu dient, das fertig geformte Werkstück in den für den Hochtemperaturbetrieb best geeigneten grobkörnigen Gefügezustand überzuführen.
  • Nun hängt der Erfolg einer derartigen Grobkornglühung aber von der gesamten Vorgeschichte des Materials ab. Beim ersten Warmverdichtungsschritt des durch das mechanische Legieren kaltverformten Pulvers wird nach üblichen bisherigen Methoden ein 100% dichtes, ultrafeinkörniges Vormaterial erhalten, welches sich im mittleren bis hohen Temperaturbereich leicht verformen lässt. Bei bestimmten Bedingungen zeigt das Material superplastische Eigenschaften. Durch Umformung lässt sich daher das Vormaterial verhältnismässig leicht in die Endform des fertigen Werkstückes überführen. Die Frage ist nur die, ob sich am fertigen Endprodukt ohne weiteres das notwendige Grobkorn durch eine zusätzlich Glühung einstellen lässt. Die herkömmliche Praxis zeigt nun, dass dies keineswegs in allen Fällen gewährleistet ist. Es müssen im Gegenteil in der Regel sehr enge, für die Fertigung lästige Bedingungen eingehalten werden. Die Einstellungsmöglichkeit für das Grobkorn hängt von den zur Verfügung stehenden Triebkräften ab. Es ist durchaus nicht gleichgültig, auf welche Art und Weise das Vormaterial erzeugt wurde. Letzteres kann beispielsweise durch Strangpressen bei hoher oder tiefer Temperatur oder durch heiss-isostatisches Pressen des mechanisch legierten, eingekapselten Pulvers erfolgen. Durch das mechanische Legieren wird in der Regel ein Zustand höchstmöglicher Verformung, also bis zur Sättigungsgrenze getriebener Kaltverfestigung, hervorgerufen, welcher in den nachfolgenden thermomechanischen Verformungsschritten mehr oder weniger abgebaut wird. Die Praxis zeigt, dass es einen für die nachträgliche Grobkornbildung optimalen Verformungszustand des Vormaterials (normal) gibt. Ist das Vormaterial dagegen bei niedrigerer Geschwindigkeit und höherer Temperatur verformt worden, weist es zu wenig Energie für die nachfolgende Rekristallisation auf und letztere verläuft unvollständig (Mischung von nicht rekristallisiertem Feinkorn mit wenig Grobkorn) oder bleibt völlig aus. Ist jedoch das Vormaterial bei höherer Geschwindigkeit und niedrigerer Temperatur verformt, besitzt es einen Überschuss an Energie für die spätere Rekristallisation, und diese erfolgt vollständig, führt jedoch zufolge zu hoher Anzahl an Kristallisationskeimen nurzu einem relativfeinkörnigen Gefüge. Letzteres lässt sich durch keine zusätzliche Wärmebehandlung in Grobkorn überführen.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, das aus mechanisch legiertem kaltverdichteten Pulver durch Strangpressen, heiss-isostatisches Pressen usw. hergestellte Vormaterial einer gezielten zusätzlichen thermomechanischen Behandlung zu unterziehen, bei der Verformungsgrad und Verformungsgeschwindigkeit auf die Vorgeschichte des Vormaterials abgestimmt werden (s. EP-A Nr. 0045984). Dies bedingt, dass meistens verhältnismässig grosse Verformungen am bereits kompaktierten Werkstück notwendig sind, wodurch der Freiheitsbereich der Endformgebung geometrisch beträchtlich eingeschränkt werden kann. Das besagte Verfahren lässt sich deshalb nicht immer an beliebig geformten Bauteilen anwenden.
  • Es besteht daher das Bedürfnis, diese in der Praxis auftretenden Beengungen im Fabrikationsablauf aufzuheben und nach geeigneten Methoden Ausschau zu halten, welche eine völlig freizügige Gestaltung von Bauteilen ermöglichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für ein oxyddispersionsgehärtetes warmfestes Werkstück anzugeben, welches unabhängig von der Art und Anzahl der Verfahrensschritte in jedem Fall auf ein für den Betrieb brauchbares grobkörniges Endprodukt führt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, durch Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Vorrichtung in 3 Schnitten zur Erläuterung des Pulverwalzens,
    • Fig. 2 den Beginn des Einfüllens des gewalzten Pulvers in eine Form,
    • Fig. 3 das Einfüllen des gewalzten Pulvers in eine Form im fortgeschrittenen Zustand.
  • In Fig. 1 ist eine schematische Vorrichtung zur Erläuterung des charakteristischen Verfahrensschritts des Pulverwalzens in einem Aufriss-Schnitt und in zwei Grundriss-Schnitten dargestellt. Die zu einem Paar zusammengefassten und gegenläufig angetriebenen zylindrischen Walzen 1 lassen einen schmalen Walzspalt frei, in den die globulitischen Pulverpartikel 6 über einen Einfülltrichter 2 und ein mit zylindrischen Bohrungen 4 versehenes Zuleitungsorgan 3 gelangen. Die Bohrungen 4 weisen parallele und in einer Ebene liegende Längsachsen auf. 5 stellt eine induktive Heizung des Zuleitungsorgans 3 dar. Ferner ist eine induktive Walzenheizung 11 vorgesehen. 7 ist das Ableitungsorgan für die blättchenförmigen Pulverpartikel 9 nach dem Walzen. Ersteres ist zum Zweck der Aufnahme der Pulverpartikel 9 mit einem schmalen Schlitz 8 versehen, dessen Haupt-Symmetrieebene im oberen Teil mit denjenigen der Bohrungen 4 im Zuleitungsorgan 3 zusammenfällt und auf der durch die Walzenachsen aufgespannten Symmetrieebene senkrecht steht. Im unteren Teil ist das Ableitungsorgan 7 derart gebogen, dass es in einem spitzen Winkel zum Förderband 10 ausläuft. Im unteren Teil der Fig. 1 sind die Grundriss-Schritte A und B dargestellt, welche die für die Pulverpartikel 6 und 9 vorgesehenen Kanalquerschnitte (Bohrung 4 resp. Schlitz 8) erkennen lassen.
  • Fig. 2 zeigt schematisch den Vorgang des Einfüllens des gewalzten Pulvers in eine Form zu Beginn dieses Verfahrensschritts. In der hohlen Form 12 ist ein Gegenstempel 13 vertikal frei beweglich angeordnet (siehe nach unten gerichteter Pfeil). Über der Form 12 befindet sich eine nach allen Richtungen frei bewegliche Vibrationsförderrutsche 14, welche die Pulverpartikel 9 an die gewünschten Stellen innerhalb der Form 12 transportiert. Vibration sowie Längs- und Querverschiebsantrieb der Rutsche 14 sind mit gekreuzten Pfeilen angedeutet.
  • Fig. 3 zeigt schematisch das Einfüllen des gewalzten Pulvers in eine Form im fortgeschrittenen Zustand dieses Verfahrensschrittes. 15 stellt die bereits in der Form 12 abgelagerte gerichtete, geschichtete Pulverpackung dar. Die übrigen Bezugszeichen entsprechen denjenigen der Fig. 2.
    • Ausführungsbeispiel 1: Siehe Fig. 1.
  • Ausgangsmaterial war eine mechanisch legierte Pulvermischung folgender Zusammensetzung:
    Figure imgb0001
  • Die Pulverpartikel waren unregelmässig geformt, annähernd kugelförmig (globulitisch) und hatten einen mittleren Durchmessen ho von ca. 500 11. Die Pulverpartikel wurden in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 unter sorgfältiger Vermeidung einer Kompaktierung (grössere Zusammenballungen, Bildung eines Bandes) bei 1000°C warmgewalzt, wobei folgende Verformungsbedingungen eingehalten wurden:
    Figure imgb0002
    • ho = mittlerer Partikeldurchmesservor dem Walzen,
    • hf = mittlere Partikeldicke nach dem Walzen,
      Figure imgb0003
      Figure imgb0004
    • υr = 2πRv = Umfangsgeschwindigkeit der Walzen in Metern pro Sekunde,
    • R = Radius der Walzen in Metern,
    • v = Umdrehungen der Walzen pro Sekunde
      Figure imgb0005
    • D = Diffusionskoeffizient = 1.5 · 10-4 exp
      Figure imgb0006
    • T = Temperatur in Kelvin,
    • m = Einheit der Länge in Metern,
    • s = Einheit der Zeit in Sekunden.
  • Nach dem Walzen waren die Pulverpartikel blättchenförmig, in Walzrichtung gelängt und wiesen eine mittlere Dicke hf von ca.120 µ auf. Die Untersuchung ergab, dass sich durch den Warmwalzprozess das durchschnittliche Partikelvolumen etwa verdoppelt hatte. Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass eine Erhöhung des ursprünglichen Partikelvolumens nach dem Walzen auf maximal das Fünffache zulässig ist. Das gewalzte Pulver wurde hierauf in einen Behälter aus weichem Stahl eingefüllt und hermetisch abgeschlossen. Das eingekapselte Pulver wurde bei 900°C während 4 h unter einem Druck von 135 M Pa heiss-isostatisch gepresst. Das gepresste Werkstück wurde schliesslich einer Warmbehandlung in Form von Zonenglühen unterworfen. Die maximale örtliche Temperatur betrug 1200°C, der parallel zur Längsachse der gewalzten Pulverpartikel gerichtete Temperaturgradient senkrecht zur Richtung der fortschreitenden Glühzone
    Figure imgb0007
     und die Geschwindigkeit der fort- schreitenden Glühzone 1,9 mm/min. Das Ergbnis im Endproduktwareine Struktur grober, länglicher Kristallite, wobei keine der Achsen kleiner als 100 µ war.
    • Ausführungsbeispiel II: Siehe Fig. 1 bis 3.
  • Das Ausgangsmaterial war mit demjenigen des Beispiels I identisch. Dasselbe galt für die Verformungsbedingungen beim Walzen der Pulverpartikel. Das gewaizte Pulver wurde mittels einer Vorrichtung gemäss Fig. 2 und 3 gerichtet in eine Stahlkapsel eingefüllt. Dabei wurde darauf geachtet, dass sowohl die Ebenennormalen der blättchenförmigen Pulverpartikel unter sich ungefähr parallel zu stehen kamen, wie auch ihre Längsachsen unter sich annähernd parallele Richtungen aufwiesen.
  • Die Pulverpartikel waren also in zweifacher Hinsicht einheitlich orientiert. Es soll darauf hingewiesen werden, dass schon eine einfache Orientierung, d.h. entweder parallele Ebenennormalen oder parallele Längsachsen allein gegenüber dem ungeordneten Einfüllen des Pulvers Vorteile bietet. Das in eine Stahlkapsel eingefüllte Pulver wurde hierauf den gleichen thermomechanischen und thermischen Behandlungen unterzogen wie in Beispiel I: heiss-isostatisches Pressen und Zonenglühen. Das Gefüge zeigte längliche Kristallite, wobei keine der Achsen kleiner als 100 µ war. Die Kristallite waren gegenüber Beispiel I deutlich länger, so dass sich diese Art der Grobkorneinstellung besonders vorteilhaft herausstellte. Es könnte gegebenenfalls auch auf das Zonenglühen verzichtet und ein normales Grobkornglühen durchgeführt werden. Doch wird man im allgemeinen danach streben, ein möglichst langes, gerichtetes Korn zu erzeugen, so dass die Superposition beider Effekte der längsgerichteten parallelen gewalzten Partikel und des Zonenglühens erwünscht ist.
  • Das Einfüllen der Pulverpartikel kann ganz allgemein in einen duktilen Metallbehälter erfolgen, der nicht notwendigerweise aus Stahl bestehen muss. Für gewisse Zwecke eignen sich dazu auch Kupfer und Kupferlegierungen oder andere duktile Werkstoffe. Das Verfahren ist ferner ganz allgemein auf den in den Beispielen angegebenen Legierungstyp sowie verwandte dispersionsgehärtete hochnickelhaltige austenitische Superlegierungen anwendbar. Das Pulverwalzen kann isotherm oder quasiisotherm mit beheizten Walzen erfolgen, wobei im letzteren Fall die Walzentemperatur unterhalb der Pulvertemperatur liegt. Die Grobkornglühung kann vorzugsweise in einem Zonenglühen bestehen, wobei ein längliches, gerichtetes Korn erzeugt wird. In besonders vorteilhafter Weise wird das Zonenglühen derart durchgeführt, dass der Temperaturgradient entweder in einer zur Hauptebene der parallel geschichteten, blättchenförmigen Pulverpartikel parallelen Ebene liegt oder parallel zur Längsachse der gleichachsig orientierten Pulverpartikel zu liegen kommt. Nach dem heiss-isostatischen Pressen kann das Werkstück einem oder mehreren weiteren Verformungsschritten unterworfen werden, sofern dafür metallurgische und/oder formtechnische Gründe vorliegen. Derartige weitere Verformungsschritte können beispielsweise in einem Schmieden, Walzen, Pressen, Hämmern oder Warmwalzen bestehen.
  • Durch das erfindungsgemässe Verfahren wurden die gefügetechnischen und formtechnischen Gestaltungsmöglichkeiten für die pulvermetallurgische Herstellung von grobkörnigen Werkstükken aus hochnickelhaltigen Dispersionslegierungen beträchtlich erweitert. Es ist demzufolge immermöglich, ein befriedigendes Grobkorn im End - produkt zu erhalten, weitgehend unabhängig von der zu erzielenden Geometrie des Werkstückes und derArt und Anzahl der zur Formgebung insgesamt benötigten oder erwünschten Verformungsschritte.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus einer ein Metalloxyd als härtendes Dispersoid enthaltenden warmfesten austenitischen Legierung hohen Nickelgehaltes nach den Methoden der Pulvermetallurgie, wobei ein metallisches Pulver mit einem Metalloxydpulver gemischt, mechanisch legiert, in einen Metallbehälter eingekapselt und weiteren thermomechanischen und thermischen Behandlungen unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvermischung vor dem Abfüllen und Einkapseln in den Metallbehälter einem isothermen oder quasiisothermen Warmwalzprozess unterworfen wird, dergestalt, dass die Pulverpartikel nicht verdichtet, sondern zu länglichen, blättchenförmigen Partikeln verformt werden, wobei das ursprüngliche Volumen eines Partikels höchstens auf das Fünffache ansteigen soll und der Verformungsgrad ε > 0,1 betragen soll, wobei :
Figure imgb0008
mit:
ho = mittlerer Partikeldurchmesser vor dem Walzen,
hf = mittlere Partikeldicke nach dem Walzen,

und dass für die Verformungsgeschwindigkeit
Figure imgb0009
die Grenzen eingehalten werden, dass die Beziehung
Figure imgb0010
gilt, wobei s definiert ist als
Figure imgb0011
mit:
Figure imgb0012
v, = 2πRν = Umfangsgeschwindigkeit der Walzen in Metern pro Sekunde,
R = Radius der Walzen in Metern,
v = Umdrehungen der Walzen pro Sekunde

und D definiert ist als Diffusionskoeffizient
Figure imgb0013
mit:
T = Temperatur in Kelvin,
m = Einheit der Länge in Metern,
s = Einheit der Zeit in Sekunden,

und dass die thermomechanische Behandlung des Werkstückes in einem heiss-isostatischen Pressen der eingekapselten Pulvermischung und die thermische Behandlung in einer anschliessenden Grobkornglühung des fertigen Werkstückes besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ε > 1 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem heiss-isostatischen Pressen und vor der Grobkornglühung ein oder mehrere weitere Warmverformungsschritte durchgeführt werden, welche in einem Schmieden, Walzen, Pressen, Hämmern oder Warmziehen bestehen können.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvermischung derart in den Metallbehälter eingefüllt wird, dass die Ebenennormalen der blättchenförmigen Partikel parallel zu einer zuvor gewählten Orientierungsrichtung des Werkstücks zu liegen kommen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvermischung derart in den Metallbehälter eingefüllt wird, dass die Längsachsen der blättchenförmigen Partikel parallel zu einer zuvor gewählten Orientierungsrichtung des Werkstücks zu liegen kommen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulvermischung derart in den Metallbehälter eingefüllt wird, dass sowohl die Ebenennormalen der blättchenförmigen Partikel je unter sich parallel wie auch ihre Längsachsen je unter sich parallel gerichtet sind, und dass letztere ausserdem parallel zu einer zuvor gewählten Orientierungsrichtung des Werkstücks zu liegen kommen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobkornglühung in Form eines Zonenglühens durchgeführt wird, dergestalt, dass ein längliches, gerichtetes Grobkorn erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobkornglühung in Form eines Zonenglühens durchgeführt wird, dergestalt, dass der Temperaturgradient in einer Ebene liegt, welche parallel zur Ebene der blättchenförmigen, parallel geschichteten Pulverpartikel liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grobkornglühung in Form eines Zonenglühens durchgeführt wird, dergestalt, dass der Temperaturgradient parallel zur Längsachse der gewalzten Pulverpartikel gerichtet ist und dass ein längliches, gerichtetes Grobkorn erzeugt wird.
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